Question

9．水是最常用的溶剂，许多化学反应都需要在水溶液中进行．请仔细分析并回答下列各题．
（1）用0.1mol/LNaOH溶液滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L盐酸和醋酸溶液，得到如下所示滴定曲线图：

①用NaOH 溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为酚酞，符合其滴定曲线的是I（填“I”或“II”）；
②滴定前的上述三种溶液中，由水电离出的c（H⁺）最大的是CH₃COOH溶液（填化学式）；
③图中v₁和v₂大小的比较：v₁＜v₂ （填“＞”、“＜”或“=”）；
④图I中M 点对应的溶液中，各离子的浓度由大到小的顺序是c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（2）某同学为了研究难溶电解质的溶解平衡，设计了如下实验（相关数据测定温度及实验环境均为25℃）：

操作步骤	现象
步骤1：向20mL0.05mol/LAgNO3溶液中加入20mL0.05mol/LKSCN溶液，充分反应后过滤	出现白色沉淀
步骤2：向滤液中加少量2mol/LFe（NO3）3溶液	溶液变红色
步骤3：向步骤2所得溶液中，加入少量3mol/LAgNO3溶液	现象a
步骤4：取步骤1所得少量滤渣加入到适量的3mol/LKI溶液中	出现黄色沉淀

查阅资料：AgSCN是白色沉淀：K_sp（AgSCN）=1.0×10^-12；K_sp（AgI）=8.5×10^-17．
①请结合化学用语和必要的文字解释步骤2 现象出现的原因：由于存在沉淀溶解平衡AgSCN（s）?Ag⁺（aq）+SCN^-（aq），溶液中仍有少量SCN^-，Fe³⁺与SCN^-结合生成Fe（SCN）₃从而显红色．
②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO₃与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为出现白色沉淀，溶液红色变浅．
③写出步骤4 中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=$\frac{c（SC{N}^{-}）}{c（{I}^{-}）}$．

Answer 1

分析 （1）①滴定终点尽可能落在指示剂变色范围之间；醋酸为弱酸，盐酸为强酸，等浓度时醋酸的pH大；
②酸和碱都对水的电离起抑制作用，酸、碱性越强，水的电离程度越小；
③醋酸钠显示碱性，氯化钠显示中性；
④0.1mol/LNaOH溶液10mL和溶液体积为20.00mL 0.1mol/L的醋酸反应，得到的是醋酸和醋酸钠的混合物，据此确定离子浓度大小；
（2）①步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN^-，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是AgSCN存在溶解平衡；
②银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀；
③AgSCN（s）?Ag⁺（aq）+SCN^-（aq），加入KI后，因为溶解度：AgI＜AgSCN，沉淀会向着更难溶的方向转化，即Ag⁺与I^-反应生成AgI黄色沉淀：Ag⁺+I^-═AgI↓，AgSCN的溶解平衡正向移动，反应可表示为AgSCN（s）+I^-=AgI+SCN^-（aq），以此书写平衡常数．

解答 解：（1）①NaOH溶液滴定醋酸溶液，滴定终点时溶液呈碱性，选择酚酞为指示剂；由图中未加NaOH时的pH可知，图Ⅰ中酸的pH大于1，图Ⅱ中酸的pH=1，说明Ⅱ为0.1mol/L的盐酸溶液，为醋酸溶液滴定过程，所以滴定醋酸的曲线是I，
故答案为：酚酞；I；　　　
②0.1mol/LNaOH溶液氢氧根浓度是0.1mol/L，0.1mol/L的盐酸中氢离子浓度是0.1mol/L，对水的抑制作用一样，但是0.1mol/L醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L，所以对水的电离抑制较小，即三种溶液中由水电离出的c（H⁺）最大的是0.1mol/L醋酸溶液；
故答案为：CH₃COOH；
③醋酸和氢氧化钠反应，当恰好完全反应得到的醋酸钠显示碱性，要使得溶液显示中性，pH=7，需要醋酸稍过量，所以盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，得到的氯化钠显示中性，所以V₁＜V₂；
故答案为：＜；
④0.1mol/LNaOH溶液10mL和溶液体积为20.00mL 0.1mol/L的醋酸反应，得到的是醋酸和醋酸钠的混合物，显示酸性，此时离子浓度大小c（CH₃COO^-）＞c （Na⁺）＞c （H⁺）＞c （OH^-）；
故答案为：c（CH₃COO^-）＞c （Na⁺）＞c （H⁺）＞c （OH^-）；
（2）①铁离子遇到硫氰化钾显示红色，发生的反应为：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN^-，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是AgSCN存在溶解平衡AgSCN（s）?Ag⁺（aq）+SCN^-（aq），溶液中仍有少量SCN^-，
故答案为：由于存在沉淀溶解平衡AgSCN（s）?Ag⁺（aq）+SCN^-（aq），溶液中仍有少量SCN^-；
②加入硝酸银，银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀，且溶液红色变浅，
故答案为：出现白色沉淀，溶液红色变浅；
③AgSCN（s）?Ag⁺（aq）+SCN^-（aq），加入KI后，因为溶解度：AgI＜AgSCN，沉淀会向着更难溶的方向转化，即Ag⁺与I^-反应生成AgI黄色沉淀：Ag⁺+I^-═AgI↓，AgSCN的溶解平衡正向移动，反应可表示为AgSCN（s）+I^-=AgI+SCN^-（aq），则K=$\frac{c（SC{N}^{-}）}{c（{I}^{-}）}$，
故答案为：$\frac{c（SC{N}^{-}）}{c（{I}^{-}）}$．

点评 本题综合考查学生酸碱滴定、沉淀溶解平衡的移动以及溶液中离子浓度大小比较的知识，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，属于综合知识的考查，图象分析判断是解题关键，难度中等．